Cum să faci o baterie solară cu propriile mâini

Conţinut:

Asigurarea unor condiții confortabile de viață în apartamente moderne și case private nu se poate face fără energie electrică, a cărei nevoie este în continuă creștere. Cu toate acestea, prețurile pentru această sursă de energie cresc și ele cu suficientă regularitate. În consecință, costul total al întreținerii locuințelor crește și el. Prin urmare, o baterie solară pentru o casă privată, împreună cu alte surse alternative de energie electrică, devine din ce în ce mai relevantă. Această metodă face posibilă ca obiectul să fie nevolatil în fața creșterilor constante de preț și a întreruperilor de curent.

Eficiența panoului solar

Problema alimentării autonome cu energie electrică a aparatelor și echipamentelor din casele particulare a fost luată în considerare de mult timp. Una dintre opțiunile pentru alimentația alternativă a devenit energia solară, care în condițiile moderne și-a găsit aplicație largă în practică. Singurul factor care ridică îndoieli și dispute este eficiența panourilor solare, care nu corespunde întotdeauna așteptărilor.

Funcționarea panourilor solare depinde direct de cantitatea de energie solară. Astfel, bateriile vor fi cele mai eficiente în regiunile în care predomină zilele însorite. Chiar și în cel mai ideal scenariu, eficiența bateriilor este de doar 40%, iar în condiții reale această cifră este mult mai mică. O altă condiție pentru funcționarea normală este disponibilitatea unor zone semnificative pentru instalarea sistemelor solare autonome. Dacă aceasta nu este o problemă serioasă pentru o casă de țară, atunci proprietarii de apartamente trebuie să rezolve multe probleme tehnice suplimentare.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Celulele solare se bazează pe capacitatea celulelor solare de a transforma energia solară în energie electrică. Toate împreună sunt asamblate sub forma unui câmp cu mai multe celule, unite într-un sistem comun. Acțiunea energiei solare transformă fiecare celulă într-o sursă de curent electric, care este colectat și stocat în baterii. Dimensiunile suprafeței totale a unui astfel de câmp afectează direct puterea întregului dispozitiv. Adică, odată cu creșterea numărului de fotocelule, cantitatea de energie electrică generată crește în mod corespunzător.

Aceasta nu înseamnă că cantitatea necesară de energie electrică poate fi generată doar în zone foarte mari. Există multe aparate electrocasnice mici care folosesc energie solară - calculatoare, lanterne și alte dispozitive.

În casele de țară moderne, dispozitivele de iluminat alimentate cu energie solară devin din ce în ce mai populare. Aleile de gradina, terasele si alte locuri necesare sunt iluminate cu aceste dispozitive simple si economice. Noaptea se folosește energia electrică stocată în timpul zilei când soarele strălucește. Utilizarea lămpilor economice vă permite să cheltuiți energia electrică acumulată pentru o perioadă lungă de timp. Rezolvarea principalelor probleme de alimentare cu energie se realizează cu ajutorul altor sisteme, mai puternice, care permit generarea unei cantități suficiente de energie electrică.

Principalele tipuri de panouri solare

Înainte de a începe să vă faceți propriile panouri solare, este recomandat să vă familiarizați cu principalele tipuri ale acestora pentru a alege cea mai potrivită opțiune pentru dvs.

Toate convertoarele de energie solară sunt împărțite în film și siliciu, în conformitate cu dispozitivul și caracteristicile de design. Prima opțiune este reprezentată de bateriile cu peliculă subțire, unde convertoarele sunt realizate sub forma unui film realizat folosind o tehnologie specială. Aceste structuri sunt cunoscute și sub denumirea de polimere. Acestea pot fi instalate în orice locuri disponibile, totuși necesită mult spațiu și au o eficiență scăzută. Chiar și tulbureala medie poate reduce eficiența dispozitivelor cu film cu 20% simultan.

Bateriile din silicon sunt reprezentate de trei tipuri:

. Designul constă din numeroase celule cu traductoare din siliciu încorporate. Sunt unite între ele și umplute cu silicon. Ușor de operat, ușor, flexibil, rezistent la apă. Dar pentru a asigura funcționarea eficientă a unor astfel de baterii, este necesară expunerea la lumina directă a soarelui. În ciuda eficienței relativ ridicate - până la 22%, odată cu apariția tulburării, generarea de energie electrică poate scădea semnificativ sau poate opri complet.
. În comparație cu monocristaline, au mai multe convertoare plasate în celule. Instalarea lor se face în direcții diferite, ceea ce crește semnificativ eficiența muncii chiar și în condiții de lumină slabă. Aceste baterii sunt cele mai utilizate, mai ales în zonele urbane.
Amorf. Au eficiență scăzută - doar 6%. Cu toate acestea, ele sunt considerate foarte promițătoare, datorită capacității de a absorbi fluxul luminos de multe ori mai mult decât primele două tipuri.

Toate tipurile considerate de celule solare sunt fabricate în fabrică, astfel încât prețul lor este încă foarte mare. În acest sens, poți încerca să faci singur o baterie solară, folosind materiale ieftine.

Alegerea materialelor și a pieselor pentru fabricarea unei baterii solare

Deoarece costul ridicat al surselor autonome de energie solară le face inaccesibile pentru o utilizare pe scară largă, meșterii de acasă pot încerca să organizeze fabricarea panourilor solare cu propriile mâini din materiale improvizate. Trebuie amintit că în fabricarea bateriei este imposibil să faci doar materiale improvizate. Cu siguranță va trebui să cumpărați piese din fabrică, chiar dacă nu sunt noi.

Structura convertorului de energie solară include mai multe elemente de bază. În primul rând, aceasta este bateria de un anumit tip, despre care a fost deja discutată mai sus. Urmează controlerul bateriei, care controlează nivelul de încărcare al bateriilor prin curentul electric primit. Următorul element sunt bateriile care stochează electricitate. Fără greșeală, va trebui să convertiți curentul continuu în curent alternativ. Astfel, toate aparatele electrocasnice evaluate pentru 220 de volți vor putea funcționa normal.

Fiecare dintre aceste elemente poate fi achiziționat gratuit pe piața de electronice. Dacă există anumite cunoștințe teoretice și abilități practice, atunci cele mai multe dintre ele pot fi asamblate independent conform schemelor standard, inclusiv controlerul bateriei solare. Pentru a calcula puterea convertorului, trebuie să știți în ce scop va fi utilizat. Poate fi doar iluminat sau încălzire, precum și asigurarea completă a nevoilor unității. În acest sens, vor fi selectate materiale și componente.

Când faceți o baterie solară cu propriile mâini, trebuie să vă decideți nu numai asupra puterii, ci și asupra tensiunii de funcționare a rețelei. Cert este că rețelele alimentate cu energie solară pot funcționa pe curent continuu sau alternativ. Această din urmă opțiune este considerată mai preferabilă, deoarece permite distribuirea energiei electrice către consumatori pe o distanță mai mare de 15 metri. Când folosiți baterii policristaline, de la un metru pătrat puteți obține, în medie, aproximativ 120 de wați într-o oră. Adică, pentru a obține 300 kW pe lună, vor fi necesare panouri solare cu o suprafață totală de 20 m2. Acesta este cât cheltuiește o familie obișnuită de 3-4 persoane.

Panourile solare sunt folosite în case private și cabane de vară, fiecare dintre ele include 36 de elemente. Puterea unui panou este de aproximativ 65 W. Într-o casă privată mică sau o casă de țară sunt suficiente 15 panouri, capabile să genereze energie electrică de până la 5 kW pe oră. După efectuarea calculelor preliminare, puteți achiziționa plăci de conversie. Este acceptabilă achiziționarea de celule deteriorate cu defecte minore care afectează doar aspectul bateriei. În stare de funcționare, fiecare element este capabil să furnizeze aproximativ 19 V.

Fabricarea panourilor solare

După ce toate materialele și piesele sunt pregătite, puteți începe asamblarea convertoarelor. La lipirea elementelor, este necesar să se prevadă un spațiu de expansiune între ele în limita a 5 mm. Lipirea trebuie să fie foarte atentă și atentă. De exemplu, dacă plăcile nu sunt cablate, acestea vor trebui lipite manual. Pentru a funcționa, aveți nevoie de un fier de lipit de 60 de wați, la care este conectată în serie o lampă cu incandescență convențională de 100 de wați.

Toate plăcile sunt lipite secvenţial între ele. Plăcile se caracterizează printr-o fragilitate crescută, așa că se recomandă să le lipiți folosind un cadru. În timpul deslipirii, diodele sunt introduse în circuit împreună cu plăci fotografice, care protejează fotocelulele de descărcare atunci când nivelul de lumină scade sau se instalează întuneric complet. În acest scop, jumătățile panoului sunt combinate într-o magistrală comună, care, la rândul său, este transmisă la blocul de borne, datorită căruia este creat punctul de mijloc. Aceleași diode protejează bateriile de a fi descărcate noaptea.

Una dintre principalele condiții pentru funcționarea eficientă a bateriilor este lipirea de înaltă calitate a tuturor punctelor și nodurilor. Înainte de a instala substratul, aceste locuri trebuie testate. Pentru a ieși curent, se recomandă utilizarea conductorilor cu o secțiune transversală mică, de exemplu, un cablu de difuzor în izolație din silicon. Toate firele sunt asigurate cu etanșant. După aceea, este selectat materialul pentru suprafața de care vor fi atașate plăcile. Cele mai potrivite caracteristici sunt sticla, care transmite lumina mult mai bine decât carbonatul sau plexiglasul.

Când faceți o baterie solară din mijloace improvizate, trebuie să aveți grijă de cutie. De obicei, cutia este realizată dintr-o grindă de lemn sau un colț de aluminiu, după care se pune sticlă pe material de etanșare. Sigilantul ar trebui să umple toate denivelările și apoi să se usuce complet. Din acest motiv, praful nu va intra înăuntru, iar plăcile fotografice nu se vor contamina în timpul funcționării.

În continuare, pe sticlă se instalează o foaie cu fotocelule lipite. Poate fi fixat în multe moduri, cu toate acestea, epoxidic transparent sau etanșant sunt considerate cele mai bune opțiuni. Rășina epoxidică acoperă uniform întreaga suprafață a sticlei, apoi traductoarele sunt instalate pe ea. Când utilizați etanșant, fixarea se efectuează cu puncte în centrul fiecărui element. La finalul montajului trebuie obtinuta o carcasa sigilata, in interiorul careia este plasata bateria solara. Dispozitivul finit va produce aproximativ 18-19 volți, ceea ce este suficient pentru a încărca bateria la 12 volți.

Posibilitate de incalzire a locuintei

După ce bateria solară de casă este asamblată, fiecare proprietar va dori cu siguranță să o testeze în acțiune. Cea mai importantă problemă este încălzirea casei, prin urmare, în primul rând, se verifică posibilitățile de încălzire cu energie solară.

Pentru încălzire se folosesc colectoare solare. Cu ajutorul unui colector de vid, lumina soarelui este transformată în căldură. Tuburile subțiri de sticlă sunt umplute cu un lichid care este încălzit de soare și transferă căldura apei plasate în rezervorul de stocare. În cazul nostru, această metodă nu este potrivită, deoarece vorbim exclusiv despre transformarea energiei solare în energie electrică.

Totul depinde de puterea dispozitivului folosit. În orice caz, cea mai mare parte a energiei primite va fi cheltuită pentru încălzirea apei din cazan. Dacă 100 de litri de apă sunt încălziți la 70-80 de grade, va dura aproximativ 4 ore. Consumul de energie electrică de către un cazan de apă cu elemente de încălzire de 2 kW va fi de 8 kW. Când se generează energie electrică de 5 kW pe oră, nu vor fi probleme. Cu toate acestea, cu o suprafață a bateriei mai mică de 10 m2, încălzirea unei case private cu ajutorul lor devine imposibilă.